《数据结构》实验指导书(新)

数据结构实验指导书实验一线性表[实验目的]1．了解顺序表的结构特点及有关概念，掌握顺序表建立、插入、删除的基本操作算法。

2．了解单链表的结构特点及有关概念，掌握单链表建立、插入、删除的基本操作算法。

[实验内容]1．顺序表的实践。

1)建立4个元素的顺序表list[]={2，3，4，5}，实现顺序表建立的基本操作。

2)在list[]={2，3，4，5}的元素4和5之间插入一个元素9，实现顺序表插入的基本操作。

3)在list[]={2，3，4，9，5}中删除指定位置（i=3）上的元素9，实现顺序表的删除的基本操作。

2．单链表的实践。

1)建立一个包括头结点和3个结点的（4，2，1）的单链表，实现单链表建立的基本操作。

2)在已建好的单链表中的指定位置（x=2）插入一个结点3，实现单链表插入的基本操作。

3)在一个包括头结点和4个结点的（4，2，3，1）的单链表的指定位置删除一个结点，实现单链表删除的基本操作。

[实验要点及说明]线性表（linear list）是n（n≥0）个数据元素a1，a2，…a n组成的有限序列。

其中n 称为数据元素的个数或线性表的长度，当n=0时称为空表，n>0时称为非空表。

通常将非空的线性表记为（a1，a2，…,a n），其中的数据元素a i（1≤i≤n）是一个抽象的符号，a i是第i个数据元素,称i为数据元素a i在线性表中的位置。

其具体含义在不同情况下是不同的，即它的数据类型可以根据具体情况而定，本书中，我们将它的类型设定为elemtype，表示某一种具体的已知数据类型。

顺序表也称为线性表的顺序存储结构。

其存储方式为：在内存中用一组地址连续的存储单元依次存储线性表的数据元素，但该连续存储空间的大小要大于或等于顺序表的长度。

一般让线性表中第一个元素存放在连续存储空间第一个位置，第二个元素紧跟着第一个之后，其余依此类推。

可定义顺序表如下：#define maxnumelemtype list[maxnum];int num=-1;线性表的链式存贮结构，也称为链表。

其存贮方式是：在内存中利用存贮单元(可以不连续)来存放元素值及它在内存的地址，各个元素的存放顺序及位置都可以以任意顺序进行，原来相邻的元素存放到计算机内存后不一定相邻，从一个元素找下一个元素必须通过地址(指针)才能实现。

故不能像顺序表一样可随机访问。

常用的链表有单链表、循环链表和双向链表、多重链表等。

单链表是线性表的链式存贮结构中每个结点只有一个指针域的链表。

顺序表、单链表的建立，选作顺序表、单链表的插入或删除。

[参考程序]1．建立顺序表#include<stdio.h>#define max 10main(){int i=0,x,*num,ch;int list[max];printf("input list:");while((ch= getchar())!='\n'){list[i];i++;}*num=i-1;for(i=0;i<=*num;i++)printf("list[%d]=%c",i,list[i]);}2．顺序表插入#include<stdio.h>#define max 5#define true 1#define false 0int insertq(int list[],int *num,int i,int x){int j;if((i<0)||(i>*num+1)){ printf("mistake.");return(false);}if(*num>=max-1){printf("list is full.");return(false);}for(j=*num+1;j>i;j--)list[j]=list[j-1];list[i]=x;(*num)++;return(true);}main(){int i=0,x,*num,ch;int list[max];printf("input list:");while((ch=getchar())!='\n'){list[i]=ch;i++;}*num=i-1;printf("insert No.i:");scanf("%d",&i);getchar();printf("insert data:");x=getchar();getchar();insertq(list,num,i,x);for(i=0;i<=*num;i++)printf("list[%d]=%c",i,list[i]); printf("\n");}3．单链表插入#include <stdio.h>#define null 0typedef struct node{int data;struct node *next;}slnode;void *initiate(slnode **h){*h=(slnode*)malloc(sizeof(slnode)); (*h)->next=null;}slnode append(slnode *p,int x){slnode *s;s=(slnode*)malloc(sizeof(slnode)); s->data=x;s->next=p->next;p->next=s;}slnode *search(slnode *p,int x){slnode *s;s=p->next;while(s!=null){if(s->data==x)return(s);s=s->next;}return(null);}int insert(slnode *p,int x,int y){ slnode *m,*n;n=(slnode*)malloc(sizeof(slnode)); n->data=y;m=search(p,x);if(m!=null){n->next=m->next;m->next=n;return(0);}else{printf(" %c not found.\n",x); return(-1);}}void travel(slnode *p){slnode *s;s=p->next;while(s!=null){putchar(s->data);s=s->next;}putchar('\n');}main(){int i,ch1,ch2,n;slnode *q,*p;initiate(&p);for(i=1;i<4;i++){printf("ch%d=",i);ch1=getchar();getchar();append(p,ch1);printf("point ch%d=%c\n",i,ch1);}travel(p);printf("ch1=");ch1=getchar();getchar();printf("ch2=");ch2=getchar();getchar();insert(p,ch1,ch2);travel(p);}[实验目的]1．了解顺序栈的结构特点及有关概念，掌握顺序栈建立及入栈的基本操作。

2．了解顺序栈共用的含义及优点，掌握顺序战的基本操作。

[实验内容]进行顺序栈初始化及入栈、出栈、共用，实现顺序栈建立及入栈、出栈、共用的基本操作。

[实验要点及说明]栈(stack)：是限定仅在表尾进行插入或删除操作的线性表。

栈顶(Top)：允许插入和删除的一端，为变化的一端。

栈底(Bottom):栈中固定的一端。

空栈：栈中无任何元素。

特点：根据栈的定义可知，最先放入栈中元素在栈底，最后放入的元素在栈顶，而删除元素刚好相反，最后放入的元素最先删除，最先放入的元素最后删除。

也就是说，栈是一种后进先出(Last In First Out)的线性表，简称为LIFO表。

栈的运算：1.初始化栈：V oid initstack(＆s) 将栈S置为一个空栈(不含任何元素)。

2.进栈：Void Push(&s,x) 将元素X插入到栈S中，也称为“入栈”、“插入”、“压入”。

3.出栈：elemtype Pop(&s) 删除栈S中的栈顶元素，也称为”退栈”、“删除”、“弹出”。

4.取栈顶元素：Elemtype gettop(s) 取栈S中栈顶元素。

5.判栈空：Int empty(s) 判断栈S是否为空，若为空，返回值为1，否则返回值为0。

6. 置空栈：void clearstack(&s)顺序栈的数据类型：#define stacksize 100 //定义栈的最大容量为maxlenTypedef int elemtype;typedef Struct{elemtype data[stacksize+1]; //将栈中元素定义为elemtype类型int top; //:指向栈顶位置的指针}sqstack;[参考程序]1．顺序栈初始化及入栈#include <stdio.h>#define max 10typedef struct{char stack[max];int top;}qstype;void initiateqs(qstype *s){s->top=- 1;}int push(qstype *s,int x){if(s->top>=max- 1)return(0);else{s->top++;s->stack[s->top]=x;return(1);}}main(){int ch,sign;qstype *s;initiateqs(s);printf(">");scanf("%d",&ch);while(ch!=-1)if((sign=push(s,ch))==0){printf(" overflow\n" );break; }elsescanf(" %d",&ch);while(s->top!= 1){s->top--;printf("stack=%d\n",s->stack[s->top+ 1]);}printf("\n");}顺序栈初始化及出栈#include <stdio.h> #define max 10typedef struct{char stack[max];int top;}qstype;void initiateqs(qstype *s){s->top= 1; }int push(qstype *s,int x){if(s->top>=max- 1)return(0);else{s->top++;s->stack[s->top]=x;return(1);}}int pop(qstype *s){if(s->top<0)return('\0');else{s->top--;return(s->stack[s->top+1]);}}main(){int ch,sign;qstype *s;initiateqs(s);printf(">");scanf("%d",&ch);while(ch!= -1 ){if((sign=push(s,ch))!=1)break;scanf(" %d",&ch);}while((ch=pop(s))!='\0')printf("%d",ch);printf("\n");}顺序栈的共用#include<stdio.h>#define m 40typedef struct{int top[2];int stack[m];}dqstype;void initiatedqs(dqstype *s){s->top[0]= 1;s->top[1]=m;}int pushdqs(dqstype *s,int i,int x) {if(s->top[0]==s->top[1]-1){printf("full");return(-1);}if(i!=0&&i!=1){printf("mistake");return(-1);}if(i==0){s->top[i]++;s->stack[s->top[i]]=x;}else{s->top[i]--;s->stack[s->top[i]] =x;}return(1);}int popdqs(dqstype *s,int i){if(i!=0&&i!=1){printf("mistake");return('\0');}if(i==0){if(s->top[i]<=- 1){printf("\nstrack0 empty");return('\0');}s->top[i]--;return(s->stack[s->top[i]+ 1]); }else{if(s->top[i]==m){printf("\nstrack1 empty.");return('\0');}s->top[i]++;return(s->stack[s->top[i]-1]);}}main(){int sign,i,ch;dqstype *s;initiatedqs(s);printf("please enter stack i=");scanf(" %d",&i);getchar();printf("%");while((ch=getchar()) !='\n')if((sign==pushdqs(s,i,ch)) != 1 )break;printf("please enter other stack i="); scanf("%d",&i);getchar();printf(">");while((ch=getchar()) !='\n')if((sign=pushdqs(s,i,ch))!= 1 )break;printf("\nstack0 data out:\n");while((ch=popdqs(s,0))!='\0')printf(" %c",ch);printf("\n");printf("\nstack1 data out:\n");while((ch=popdqs(s,1))!='\0')printf("%c",ch);printf( "\n");}实验三 稀疏矩阵的转置[实验目的]熟悉数组的有关概念，学习掌握稀疏矩阵的三元组存储结构的转置方法。